水冷系统简介

随着电力电子产品的发展，产品的功率密度越来越高，此外客户对产品的应用环境要求越来越苛刻，水冷散热技术应用变得更加广泛。
下面结合笔者几年来的对于水冷散热的接触和了解，对水冷散热系统做个简单的介绍，抛砖引玉，欢迎拍砖灌水。

一、水冷散热的优缺点
   优点： 1.强大的载热能力，可实现热量的定向流动
          2. 工质热物理性质（ν，λ…）决定了水冷散热具有较高的对流换热系数
          3. 流向上，下游受上游温升影响较小，更好的均温效果
          4. 产品高防护的实现
          5. 设计灵活，分散式散热
          6. 高温环境适应能力强
   缺点：1. 冷却成本高（相对于风冷）
         2. 冷却系统的可靠性低
         3. 受环境条件的限制，比如超低温环境
         4. 对热设计工程师来说，你比以前更需要了解：
           a. 散热器、换热器制成工艺，
           b. 关注流体介质的化学物理性质
           c. 金属材料与腐蚀
           d. 换热器的设计
           e. 更复杂的来料检验与测试
           f. 管道的设计
           ……

二、系统的分类与组成
    1. 封闭式单循环系统
      散热器、换热器、泵与连接管路构成了最简单的封闭式单循环水冷系统，这种系统主要在可靠性要求不是特别高的场合应用，比如PC。
      
          更多的应用需要在系统内增加：a. 压力表或传感器，监测水冷系统的内部压力，防止泄露与气蚀，判断管道的是否封堵等
                                  b. 温度表或传感器，监测系统的给回水温度，做高低温预警、风机与泵的调速等
                                  c. 流量表或传感器，一般用在测试的样机中，监测真实流量，评估各个管道的均流特性
                                  d. 必要的球阀，维护用
                                  e. 过滤器，防止堵塞                                 
    2. 封闭式双循环系统
      当需要进水温度较低（低于环境温度）或对水质的要求比较高时，一般会用到封闭式双循环水冷系统。
      a. 需要进水温度较低时，内循环（连接发热元件）的工质一般是水，外循环为冷水机产生的冷水或冷媒
      b. 对水质要求较高时，内循环为高品质工质如去离子水，外循环为普通品质工质，以降低成本和风险
    3. 开放式系统
      应用于富水的场合，冷却工质不参与循环，由进水口流入吸热后直接由出水口排出。冷却水的品质难以得到保证，设计时需要评估腐蚀与结垢的风险，慎用
    4. 半开放式系统
      相对于封闭式单循环系统，增加水箱，用于调节系统中循环水量


三、  设计要注意的关键点
      除了上述的工程师需要掌握的加工工艺，还要注意
    1. 均流，流量不均匀，会导致散热能力的严重失衡，
    2. 密封与滴漏的预防
    3. 工质的选择与系统相容性
    4. 凝露，特别是在有冷水机的场合。

水冷散热比较复杂，需要分多个专题讨论。



      

介绍的不错，鼓掌

准备了好久。 开了个头，放在word中开始写了吧。

scott 发表于 2016-3-22 08:37
介绍的不错，鼓掌

你俩还真是形影不离啊

有更详细的资料么？

xupp89 发表于 2016-4-8 14:32
有更详细的资料么？

水冷系统很复杂的，不知道阁下想了解那一部分，可以点对点讨论的。

你在aavid 工作过吗，看你的照片是aavid 简介中的

讲的真好，大型动力设备的冷却系统也很相似，现在遇到比较难的是自然空水换热的性能测试，风洞成本太高，强排模拟的又不精确

初识水冷系统，接下来有针对性了解

好文章，感谢分享，顶起！